Parcial N° 1 TERMODINÁMICA Estudiantes de la Facultad de Ingeniería Industrial

Parcial N° 1 TERMODINÁMICA

Estudiantes de la Facultad de Ingeniería Industrial

Dra. Anet de Palma

Nombre: ___________________________        Cédula____________________

Nota: Todos los problemas deben tener: fórmulas, ecuaciones, conversiones y resultados en forma detalladas, claras y ordenadas.  Debe indicar el libro, el autor y la edición

1. Un tanque rígido contiene inicialmente una cierta cantidad de nitrógeno a 120 KPa y 20°C.  Se agregan tres (3) gramos   del  y la presión  y temperatura finales que se alcanzan en el tanque son,  respectivamente, de  240 KPa y 20°C.  ¿Cuál es el volumen del tanque? Valor 20 puntos

2. Un fluido dentro de un cilindro -émbolo como se muestra en la figura, está en equilibrio mecánico. La presión atmosférica es de 0.1 Mpa. La masa del pistón sin fricción es de 700 kg y su área de 0.3 m2.  El cilindro contiene agua que inicialmente ocupa un volumen de 0.005 m3 y su temperatura es de 30°C. Se transfiere calor al cilindro hasta que la presión es de 1.8 Mpa. La constante del resorte es de 170 kN/m.  Determine: a) La temperatura y calidad (si la hay) en el instante en que el pistón toca el resorte; b) Si el pistón llega a los topes determine la presión, temperatura y calidad (si la hay) en ese instante; c) Si no llega a los topes calcule la altura y la temperatura en el momento de concluir el proceso; d) Calcule el trabajo hecho durante el proceso. Valor 25 puntos[pic 1]

3. Se ha comprobado que en un cierto termómetro de líquido en vidrio, esquematizado en la figura, la relación existente entre la temperatura T y la variable termométrica es una función exponencial de la forma: T = ax2 + b.  Determine el valor de la división para una temperatura de 300.16K en dicho termómetro. Valor 20 puntos[pic 2]

4. En un ciclo de refrigeración por compresión de un vapor opera con refrigerante R-134 a (tetrafluoroetano), entra al compresor a una presión de 2.0 bar y la entalpia (h) es de 244.46 KJ/Kg, sale a una presión de 14 bar y la entalpia (h) de 280.85  KJ/Kg. Entra a la válvula de expansión con  una entalpia especifica de 127.22 KJ/Kg.  A) Trace en un esquema el ciclo de refrigeración a base de la compresión de un vapor e indique los estados. B) Determine: a) En un en un esquema los  calores referidos a la unidad de masa en el evaporador y en el condensador-enfriador; b) la potencia del compresor si el gasto másico es de 15 Kg/s. Valor 25 puntos

5.  Indique en el problema 4 cuales son las propiedades: a) intensivas y b) extensivas. Valor 10 puntos

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